题目内容
“冬天捞碱,夏天晒盐”.这里的“碱”是指Na2CO3,“盐”是指NaCl.
(一)Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如图1所示,根据图回答:
①t1℃时Na2CO3的溶解度为______g;
t2℃时Na2CO3的溶解度______NaCl的溶解度.(填“<”、“>”或“=”)
②“冬天捞碱”的原因是由于Na2CO3的溶解度随温度降低而______(填“增大”“减小”或“不变”).
③“夏天晒盐”是利用______(填序号)的方法,使NaCl晶体析出.
A.风吹日晒,使溶剂蒸发 B.升高温度,使NaCl溶解度增大
(二)我国青海湖地区得到的天然碱并不是碳酸钠的晶体,组成可表示为aNa2CO3?bNaHCO3?cH2O(a、b、c为最简整数比).某化学课外活动小组对天然碱的成分进行探究:
小红同学为测定其组成,称取该天然碱样品16.6g进行如图2实验:
【查阅资料】
(1)碳酸钠比较稳定,加热时不分解;
(2)2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O (3)图中B处为两个单向阀:推注射器时A1关闭,A2处打开;拉注射器时,A1打开进空气,A2关闭.
【实验步骤】
①组装好装置,检查气密性 ②反复推拉注射器 ③称量E、F的质量④关闭弹簧夹,加热D处试管直到反应不再进行 ⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器 ⑥再次称量E、F的质量.
【问题探究】
(1)E中的药品为______,E的作用是______.
(2)C、F、G中装有碱石灰(CaO与NaOH的固体混合物),则C的作用是______,F的作用是______,G的作用是______.
(3)实验步骤②与③能否颠倒______(填“能”或“不能”).若不进行步骤⑤的操作,则所测得的碳酸氢钠质量分数______(填“偏大”、“偏小”、“无影响”),该操作中推注射器时缓缓的目的是______
(4)据下表,16.6g天然碱中结晶水的质量为______g,Na2CO3的质量为______g,该天然碱的化学式中a:b:c=______.
| 反应前 | 反应后 |
| E的质量为100.0g | E的质量为102.25g |
| F的质量为50.0g | F的质量为51.1g |
解:(一)①从溶解度曲线可以得出t1℃时Na2CO3的溶解度为10g;t2℃时Na2CO3的溶解度与NaCl的溶解度相等;
②从溶解度曲线可以得出碳酸钠的溶解度随温度的升高而增大,随温度降低而减小;
③氯化钠的溶解度受温度变化影响不大,应该通过蒸发的方法得到氯化钠晶体,而夏天温度较高,蒸发较快,故选A;
(二)(1)E装置的作用是吸收水蒸气,浓硫酸能吸收水蒸气.故填:浓硫酸(浓H2SO4).
E的作用是吸收水蒸气.故填:吸收水蒸气.
(2)C的作用是除去空气中的二氧化碳、水蒸气等杂质气体.故填:除去空气中的二氧化碳、水蒸气等杂质气体.
F的作用是吸收生成的二氧化碳.故填:吸收生成的二氧化碳.
G的作用:防止空气中的二氧化碳和水蒸气等杂质气体进入到F中,影响二氧化碳质量的测定.
(3)如果颠倒顺序,测量结果会偏高.故填:不能.
若不进行步骤⑤的操作,生成的二氧化碳和水不能被充分吸收,使得结果偏小.故填:偏小.
该操作中推注射器时缓缓的目的是使生成的二氧化碳、水蒸气吸收充分.故填;使生成的二氧化碳、水蒸气吸收充分.
(4)根据表中的数据可知,反应后生成二氧化碳的质量为51.1g-50g=1.1g,设碳酸氢钠的质量为x,分解生成的水的质量为y,根据化学方程式
2NaHCO3
Na2CO3↑+CO2↑+H2O
168 44 18
x 1.1g y
根据:
解得x=4.2g,
根据:
解得y=0.45g;故天然碱中含有水的质量为102.25g-100.0g-0.45g=1.8g
天然碱中含有碳酸钠的质量为:16.6g-4.2g-1.8g=10.6g
根据天然碱的组成可知:
所以a:b:c=2:1:2.故填:2:1:2.
故答案为:(一)①10;=;②减小;③A;(二)(1)浓硫酸;吸收水蒸气;(2)除去空气中的二氧化碳、水蒸气等杂质气体;吸收生成的二氧化碳;防止空气中的二氧化碳和水蒸气等杂质气体进入到F中,影响二氧化碳质量的测定;(3)不能;偏小;使生成的二氧化碳、水蒸气吸收充分;(4)1.8;10.6;2:1:2.
分析:根据溶解度曲线的意义及溶解度受温度变化的影响来完成该部分第(一)小题的解答;根据浓硫酸、碱石灰的性质方面判断实验过程中的相关方面的问题,根据具体的数据可以进行相关方面的计算,从而得出正确的结论.
点评:熟练掌握溶解度曲线的意义,能够熟练的运用质量守恒定律以及化依据学方程式进行的相关计算,要充分理解物质的性质和实验目的,只有这样才能对问题做出正确的判断.
②从溶解度曲线可以得出碳酸钠的溶解度随温度的升高而增大,随温度降低而减小;
③氯化钠的溶解度受温度变化影响不大,应该通过蒸发的方法得到氯化钠晶体,而夏天温度较高,蒸发较快,故选A;
(二)(1)E装置的作用是吸收水蒸气,浓硫酸能吸收水蒸气.故填:浓硫酸(浓H2SO4).
E的作用是吸收水蒸气.故填:吸收水蒸气.
(2)C的作用是除去空气中的二氧化碳、水蒸气等杂质气体.故填:除去空气中的二氧化碳、水蒸气等杂质气体.
F的作用是吸收生成的二氧化碳.故填:吸收生成的二氧化碳.
G的作用:防止空气中的二氧化碳和水蒸气等杂质气体进入到F中,影响二氧化碳质量的测定.
(3)如果颠倒顺序,测量结果会偏高.故填:不能.
若不进行步骤⑤的操作,生成的二氧化碳和水不能被充分吸收,使得结果偏小.故填:偏小.
该操作中推注射器时缓缓的目的是使生成的二氧化碳、水蒸气吸收充分.故填;使生成的二氧化碳、水蒸气吸收充分.
(4)根据表中的数据可知,反应后生成二氧化碳的质量为51.1g-50g=1.1g,设碳酸氢钠的质量为x,分解生成的水的质量为y,根据化学方程式
2NaHCO3
168 44 18
x 1.1g y
根据:
根据:
天然碱中含有碳酸钠的质量为:16.6g-4.2g-1.8g=10.6g
根据天然碱的组成可知:
故答案为:(一)①10;=;②减小;③A;(二)(1)浓硫酸;吸收水蒸气;(2)除去空气中的二氧化碳、水蒸气等杂质气体;吸收生成的二氧化碳;防止空气中的二氧化碳和水蒸气等杂质气体进入到F中,影响二氧化碳质量的测定;(3)不能;偏小;使生成的二氧化碳、水蒸气吸收充分;(4)1.8;10.6;2:1:2.
分析:根据溶解度曲线的意义及溶解度受温度变化的影响来完成该部分第(一)小题的解答;根据浓硫酸、碱石灰的性质方面判断实验过程中的相关方面的问题,根据具体的数据可以进行相关方面的计算,从而得出正确的结论.
点评:熟练掌握溶解度曲线的意义,能够熟练的运用质量守恒定律以及化依据学方程式进行的相关计算,要充分理解物质的性质和实验目的,只有这样才能对问题做出正确的判断.
练习册系列答案
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下表中分别是碳酸钠和氯化钠不同温度下的溶解度
我国有许多盐碱湖,湖中溶有大量的纯碱和氯化钠,那里的农民冬天捞碱,夏天晒盐.
请碳酸钠和氯化钠不同温度下的溶解度,请回答:
(1)10℃时,碳酸钠比氯化钠的溶解度 ;
(2)根据图中数据,冬天捞碱的原理是 .
(3)80℃时,在100g水中制成碳酸钠的饱和溶液,其溶质质量分数是(精确到整数0.1%) ,若用该溶液与足量的石灰水反应,可得氢氧化钠(精确到整数) g.
| 温度℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | |
| 溶解度/g | Na2CO3 | 7.00 | 12.5 | 21.5 | 39.7 | 49.0 | 46.0 | 43.9 |
| NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.3 | 38.4 | |
请碳酸钠和氯化钠不同温度下的溶解度,请回答:
(1)10℃时,碳酸钠比氯化钠的溶解度
(2)根据图中数据,冬天捞碱的原理是
(3)80℃时,在100g水中制成碳酸钠的饱和溶液,其溶质质量分数是(精确到整数0.1%)